Java内存模型：如何解决有序性和可见性问题

继上一篇：多线程安全问题：可见性、原子性、有序性

引言

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1. Happens-Before 的语义本质上是一种可见性
   A Happens-Before B 意味着 A 事件对 B 事件来说是可见的，无论 A 事件和 B 事件是否发生在同一个线程里。
2. 三个关键字：synchronized、volatile、final

什么是Java内存模型

Java内存模型规范了JVM如何按需禁用内存和编译优化
具体包括：三个关键字(synchronized、volatile、final)及Happens-Before原则

Volatile关键字

1. 原始语义，如 volatile int x = 0，表达的是：告诉编译器，对这个变量的读写，不能使用 CPU 缓存，必须从内存中读取或者写入。

final关键字

1. final 修饰变量时，初衷是告诉编译器：这个变量生而不变，可以可劲儿优化。
2. 避免构造函数 ”逸出“

final int x;
public FinalFieldExample() {
      x = 3;
      y = 4;
      global.obj = this; // this逸出；线程通过 global.obj 读取 x 有可能读到 0 
}

Happens-Before原则

1. 前面一个操作的结果对后续操作是可见的
2. 具体规则：

• 程序的顺序性规则：程序前面对某个变量的修改一定是对后续操作可见的
• Volatile变量规则：对一个 volatile 变量的写操作， Happens-Before 于后续对这个 volatile 变量的读操作
• 传递性规则：如果 A Happens-Before B，且 B Happens-Before C，那么 A Happens-Before C
• 管程锁规则：对一个锁的解锁 Happens-Before 于后续对这个锁的加锁。
• 线程start()规则：如果线程 A 调用线程 B 的 start() 方法，那么该start() 操作 Happens-Before 于线程 B 中的任意操作。
• 线程join()规则：如果在线程 A 中，调用线程 B 的 join() 并成功返回，那么线程 B 中的任意操作 Happens-Before 于该 join() 操作的返回
• 线程interrupt()规则：对线程interrupt() 方法的调用先行发生于被中断线程的代码检测到中断事件的发生
• 对象finalize规则：一个对象的初始化完成先行发生于他的finalize() 方法的开始

重点：Volatile变量规则